KR101059024B1 - Display device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 오프 전류의 저감을 도모한 박막 트랜지스터의 사이즈를 작게 구성할 수 있는 표시 장치의 제공을 하는 것이다. 본 발명은, 기판에 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 표시 장치로서, 상기 박막 트랜지스터는, 그 반도체층에 대해 게이트 절연막을 개재하여 게이트 전극이 배치되어 형성되어 있음과 함께, 상기 반도체층의 구분된 각 영역을 각각의 반도체층으로 하는 적어도 제1 박막 트랜지스터와 제2 박막 트랜지스터로 구성되고, 상기 반도체층에서 상기 제1 박막 트랜지스터의 드레인 영역 및 소스 영역 중 한쪽의 영역과 상기 제2 박막 트랜지스터의 드레인 영역 및 소스 영역 중 다른 쪽의 영역을 공통으로 하는 공통 영역을 구비하고, 제1 박막 트랜지스터 및 제2 박막 트랜지스터는, 각각, 그들 반도체층에서, 채널 영역과 상기 드레인 영역 사이, 및 채널 영역과 상기 소스 영역 사이에, 각각 상기 드레인 영역 및 상기 소스 영역보다도 불순물 농도가 낮은 LDD 영역을 구비하고, 상기 게이트 전극은, 상기 반도체층의 상기 공통 영역에 걸쳐, 적어도, 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 채널 영역 및 상기 각 LDD 영역, 및 상기 제2 박막 트랜지스터의 상기 채널 영역 및 상기 각 LDD 영역에 대향하도록 형성되어 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a display device in which the size of a thin film transistor aimed at reducing off current can be configured small. The present invention provides a display device in which a thin film transistor is formed on a substrate, wherein the thin film transistor is formed by arranging a gate electrode through a gate insulating film with respect to the semiconductor layer, and in each of the divided regions of the semiconductor layer. And at least a first thin film transistor and a second thin film transistor each having a semiconductor layer, wherein one of a drain region and a source region of the first thin film transistor and a drain region of the second thin film transistor are formed in the semiconductor layer. The first thin film transistor and the second thin film transistor are provided with a common area having the other of the source areas in common, and each of the first thin film transistor and the second thin film transistor is provided between the channel region and the drain region, and the channel region and the source region. LDD regions of which impurity concentrations are lower than those of the drain region and the source region, respectively, between And the gate electrode includes at least the channel region and the respective LDD region of the first thin film transistor and the channel region and the respective LDD of the second thin film transistor over the common region of the semiconductor layer. It is formed to face the area.
화소 전극, 쓰루홀, 박막 트랜지스터, 소스 전극, 드레인 전극 Pixel electrode, through hole, thin film transistor, source electrode, drain electrode
Description
본 출원은 2008년 8월 6일자로 출원된 일본 특허 출원 번호 제2008-202525호에 기초한 것으로, 그 내용은 본원에 참조로서 인용된다.This application is based on the JP Patent application 2008-202525 of an application on August 6, 2008, The content is taken in here as a reference.
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 기판에 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device in which a thin film transistor is formed on a substrate.
예를 들면 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치는, 그 기판의 각 화소의 영역에 스위칭 소자로 이루어지는 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.For example, in an active matrix liquid crystal display device, a thin film transistor made of a switching element is formed in a region of each pixel of the substrate.
이 경우, 박막 트랜지스터는, 그 반도체층에 대해 기판측에 게이트 절연막을 개재하여 게이트 전극이 배치된, 소위 보텀 게이트형으로서 구성하는 것이 바람직한 것으로 된다. 게이트 전극이 차광막으로서 기능하고, 백라이트로부터의 광이 반도체층에 조사되는 것을 방지할 수 있어, 광 리크 전류의 발생이 적은 박막 트랜지스터를 구성할 수 있기 때문이다.In this case, the thin film transistor is preferably configured as a so-called bottom gate type in which a gate electrode is arranged with respect to the semiconductor layer via a gate insulating film on the substrate side. This is because the gate electrode functions as a light shielding film, and the light from the backlight can be prevented from being irradiated to the semiconductor layer, thereby forming a thin film transistor with little generation of photo leakage current.
그리고, 이와 같은 보텀 게이트형의 박막 트랜지스터로서, 반도체층의 구분된 각 영역을 각각의 반도체층으로 하는 복수의 박막 트랜지스터로 구성하는 소위 멀티 게이트 구조라고 불리는 것도 이용되기에 이르렀다. 이와 같은 멀티 게이트 구조의 박막 트랜지스터는 예를 들면 드레인 영역과 채널 영역간의 전계 집중의 완화에 의한 오프 전류의 저감이 도모되도록 되기 때문이다.As the bottom gate type thin film transistor, a so-called multi-gate structure composed of a plurality of thin film transistors in which each divided region of the semiconductor layer is a semiconductor layer has also been used. This is because such a thin-gate transistor having a multi-gate structure can reduce the off current due to relaxation of the electric field concentration between the drain region and the channel region, for example.
또한, 이와 같은 구성에 있어서, 각 박막 트랜지스터의 반도체층에서, 채널 영역과 드레인 영역 사이, 및 채널 영역과 소스 영역 사이에, 각각 상기 드레인 영역 및 상기 소스 영역보다도 불순물 농도가 낮은 LDD(Lightly Doped Drain) 영역을 구비한 구성으로 되어 있는 것이 통상이다. LDD 영역은, 반도체층 내의 드레인 영역과 채널 영역 사이에서 생기기 쉬운 전계 집중을 완화할 수 있어, 보텀 게이트형의 박막 트랜지스터에서, 제조 공수를 증대시키지 않고, 용이하게 형성하기 쉽기 때문이다.Further, in such a structure, in the semiconductor layer of each thin film transistor, between the channel region and the drain region, and between the channel region and the source region, the impurity concentration of LDD (Lightly Doped Drain) is lower than that of the drain region and the source region, respectively. It is usual to have a structure provided with a) area. This is because the LDD region can alleviate electric field concentration that is likely to occur between the drain region and the channel region in the semiconductor layer, and is easily formed in a bottom gate type thin film transistor without increasing the man-hours of manufacture.
도 8은, 표시 장치에 형성되는 전술한 박막 트랜지스터의 구성을 도시하는 단면도이다. 도 8 중, 박막 트랜지스터 TFT는, 반도체층 PS의 구분된 각 영역을 각각의 반도체층으로 하는 제1 박막 트랜지스터 TFT1과 제2 박막 트랜지스터 TFT2로 구성되어 있다. 이 경우, 상기 반도체층 PS의 거의 중앙부에서 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 소스 영역 SD와 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 드레인 영역 DD를 공통으로 하는 공통 영역 CMD를 구비하도록 되어 있다. 또한, 상기 반도체층 PS에 대해 기판 SUB1측에 게이트 절연막 GI를 개재하여, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 게이트 전극(도면 중 GT1로 나타냄), 및 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 게이트 전극(도면 중 GT2로 나타냄)이, 각각, 서로 물리적으로 분리되어 형성되어 있다(전기적으로는 서로 접속되어 있다). 도 8 중, 참조 부호 DD는 드레인 영역, 참조 부호 SD는 소스 영역, 참조 부호 LD는 LDD 영역을 나타내고 있다. 또한, 도 8에 도시한 구성에 대해서는, 여기서는, 전술한 범위 내의 설명에 그친다. 후에, 도 8과 대응하여 묘화한 도 1의 구성의 설명 시에 상세하게 설명하기 때문이다.8 is a cross-sectional view showing a configuration of the above-described thin film transistor formed in the display device. In FIG. 8, the thin film transistor TFT is comprised by the 1st thin film transistor TFT1 and the 2nd thin film transistor TFT2 which make each divided | segmented area | region of the semiconductor layer PS into each semiconductor layer. In this case, the common region CMD is provided at the center of the semiconductor layer PS in common with the source region SD of the first thin film transistor TFT1 and the drain region DD of the second thin film transistor TFT2. The gate electrode of the first thin film transistor TFT1 (shown as GT1 in the figure) and the gate electrode of the second thin film transistor TFT2 (shown as GT2 in the figure) via the gate insulating film GI on the substrate SUB1 side with respect to the semiconductor layer PS. ) Are physically separated from each other (electrically connected to each other). In Fig. 8, reference numeral DD denotes a drain region, reference numeral SD denotes a source region, and reference numeral LD denotes an LDD region. In addition, about the structure shown in FIG. 8, it is only the description within the above-mentioned range here. It is because it demonstrates in detail later at the time of description of the structure of FIG. 1 drawn corresponding to FIG.
그러나, 전술한 구성으로 이루어지는 박막 트랜지스터 TFT는, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 소스 영역 SD와 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 드레인 영역 DD를 공통으로 하는 공통 영역 CMD의 폭을 최소로 하고자 하는 경우에서도, 그 치수 Lp는 약 5㎛로 하지 않으면 안되었다.However, the thin film transistor TFT having the above-described configuration has its dimensions even when the width of the common region CMD in which the source region SD of the first thin film transistor TFT1 and the drain region DD of the second thin film transistor TFT2 are common is minimized. Lp had to be about 5 micrometers.
그 이유는, 제조 시에서, 포토리소그래피 기술에서의 포토레지스트의 최소 현상 치수(예를 들면 3㎛) 외에, 게이트 전극 GT1, GT2의 가공 치수 변동(예를 들면 0.5㎛), 그 현상 치수 변동(예를 들면 0.5㎛), 및 게이트 전극 GT1, GT2와 반도체층 PS의 채널 영역 형성을 위한 마스크의 오정렬(예를 들면 1㎛)이 고려되지 않으면 안되기 때문이다.The reason for this is that at the time of manufacture, in addition to the minimum development dimensions (for example, 3 µm) of the photoresist in photolithography technology, the processing dimension variations (for example, 0.5 µm) of the gate electrodes GT1 and GT2, and the development dimension variations ( For example, 0.5 mu m) and misalignment (for example, 1 mu m) of a mask for forming channel regions of the gate electrodes GT1, GT2 and the semiconductor layer PS must be considered.
이 때문에, 전술한 구성으로 이루어지는 박막 트랜지스터 TFT는, 그 사이즈를 작게 하고자 하여도 한계를 발생시키고 있었다.For this reason, the thin film transistor TFT which consists of the above-mentioned structure produced the limit even if the size was made small.
본 발명의 목적은, 오프 전류의 저감을 도모한 보텀 게이트형의 박막 트랜지스터의 사이즈를 작게 구성할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a display device capable of reducing the size of a bottom gate type thin film transistor aimed at reducing off current.
본 발명의 표시 장치에서는, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 게이트 전극과 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 게이트 전극을 각각 물리적으로 분리시키지 않고, 서로 접 속시킨 일체의 것으로서 구성함으로써, 포토리소그래피 기술에서의 포토레지스트의 최소 현상 치수만을 고려하여 박막 트랜지스터를 제조할 수 있도록 한 것이다.In the display device of the present invention, the gate electrode of the first thin film transistor TFT1 and the gate electrode of the second thin film transistor TFT2 are formed as integral ones which are connected to each other without physically separating each other. The thin film transistor can be manufactured by considering only the minimum development dimension.
본 발명의 구성은, 예를 들면, 이하와 같은 것으로 할 수 있다.The structure of this invention can be made as follows, for example.
(1) 본 발명의 표시 장치는, 기판에 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 표시 장치로서,(1) The display device of the present invention is a display device in which a thin film transistor is formed on a substrate.
상기 박막 트랜지스터는, 상기 박막 트랜지스터의 반도체층에 대해 게이트 절연막을 개재하여 게이트 전극이 배치되어 형성되어 있음과 함께,In the thin film transistor, a gate electrode is arranged with respect to the semiconductor layer of the thin film transistor via a gate insulating film.
상기 반도체층의 구분된 각 영역을 각각의 반도체층으로 하는 적어도 제1 박막 트랜지스터와 제2 박막 트랜지스터로 구성되고,At least a first thin film transistor and a second thin film transistor each having a respective divided region of the semiconductor layer as a semiconductor layer,
상기 반도체층에서 상기 제1 박막 트랜지스터의 드레인 영역 및 소스 영역 중 한쪽의 영역과 상기 제2 박막 트랜지스터의 드레인 영역 및 소스 영역 중 다른 쪽의 영역을 공통으로 하는 공통 영역을 구비하고,A common region in the semiconductor layer having one of the drain region and the source region of the first thin film transistor and the other region of the drain region and the source region of the second thin film transistor,
제1 박막 트랜지스터 및 제2 박막 트랜지스터는, 각각, 상기 제1 박막 트랜지스터의 반도체층 및 상기 제2 박막 트랜지스터의 반도체층에서, 채널 영역과 상기 드레인 영역 사이, 및 채널 영역과 상기 소스 영역 사이에, 각각 상기 드레인 영역 및 상기 소스 영역보다도 불순물 농도가 낮은 LDD 영역을 구비하고,The first thin film transistor and the second thin film transistor are, in the semiconductor layer of the first thin film transistor and the semiconductor layer of the second thin film transistor, respectively, between the channel region and the drain region, and between the channel region and the source region, Each having an LDD region having an impurity concentration lower than that of the drain region and the source region,
상기 게이트 전극은, 상기 반도체층의 상기 공통 영역에 걸쳐, 적어도, 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 채널 영역 및 상기 각 LDD 영역, 및 상기 제2 박막 트랜지스터의 상기 채널 영역 및 상기 각 LDD 영역에 대향하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The gate electrode is disposed to face at least the channel region and each LDD region of the first thin film transistor and the channel region and each LDD region of the second thin film transistor over the common region of the semiconductor layer. It is characterized by being formed.
(2) 본 발명의 표시 장치는, (1)에서, 상기 반도체층은 폴리실리콘에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.(2) In the display device of the present invention, in (1), the semiconductor layer is formed of polysilicon.
(3) 본 발명의 표시 장치는, (1)에서, 상기 박막 트랜지스터는, 상기 박막 트랜지스터의 반도체층에 대해 기판측에 게이트 절연막을 개재하여 게이트 전극이 배치되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.(3) In the display device of the present invention, in (1), the thin film transistor is formed such that a gate electrode is disposed on a substrate side of the thin film transistor via a gate insulating film.
(4) 본 발명의 표시 장치는, (1)에서, 평면적으로 보아, 상기 반도체층의 영역 내에, 상기 드레인 영역, 상기 소스 영역, 상기 공통 영역은, 각각 섬 형상으로 형성되고, 상기 LDD 영역은, 상기 드레인 영역, 상기 소스 영역, 상기 공통 영역의 주위를 둘러싸서 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.(4) In the display device of the present invention, in (1), the drain region, the source region, and the common region are each formed in an island shape in the region of the semiconductor layer, and the LDD region is And surrounding the drain region, the source region, and the common region.
(5) 본 발명의 표시 장치는, (1)에서, 상기 박막 트랜지스터는, 각 화소 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.(5) In the display device of the present invention, in (1), the thin film transistor is formed in each pixel.
(6) 본 발명의 표시 장치는, (1)에서, 상기 박막 트랜지스터는, 주사 신호 구동 회로 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.(6) In the display device of the present invention (1), the thin film transistor is formed in a scan signal driving circuit.
(7) 본 발명의 표시 장치는, (1)에서, 상기 박막 트랜지스터는, RGB 스위칭 회로 내에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.(7) In the display device of the present invention (1), the thin film transistor is formed in an RGB switching circuit.
(8) 본 발명의 표시 장치는, (1)에서, 표시 장치는 액정 표시 장치인 것을 특징으로 한다.(8) In the display device of the present invention (1), the display device is a liquid crystal display device.
또한, 상기한 구성은 어디까지나 일례이며, 본 발명은 기술 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 변경이 가능하다. 또한, 상기한 구성 이외의 본 발명의 구성의 예는, 본원 명세서 전체의 기재 또는 도면으로부터 명백하게 된다.In addition, the said structure is an example to the last, and this invention can be suitably changed within the range which does not deviate from a technical idea. In addition, the example of the structure of this invention other than the above-mentioned structure becomes clear from description or drawing of the whole this specification.
이와 같이 구성한 표시 장치는, 오프 전류의 저감을 도모한 박막 트랜지스터의 사이즈를 작게 구성할 수 있도록 할 수 있다.The display device configured in this manner can be configured to have a small size of the thin film transistor aimed at reducing the off current.
본 발명의 그 밖의 효과에 대해서는, 명세서 전체의 기재로부터 명백하게 된다.Other effects of the present invention will become apparent from the description of the entire specification.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 도면 및 각 실시예에서, 동일 또는 유사한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략한다.An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure and each Example, the same or similar component is attached | subjected with the same code | symbol, and description is abbreviate | omitted.
<실시예 1>≪ Example 1 >
(표시 장치의 전체 구성)(Overall Configuration of Display Unit)
도 2는, 본 발명에 따른 표시 장치의 실시예 1을 나타내는 평면도이다. 도 2는, 예를 들면 휴대 전화기에 내장되는 액정 표시 장치의 전체 구성을 도시하고 있다.2 is a plan view showing a first embodiment of a display device according to the present invention. 2 shows the overall configuration of a liquid crystal display device incorporated in, for example, a mobile phone.
도 2에서, 액정 표시 장치는, 예를 들면 글래스로 이루어지는 사각 형상의 기판 SUB1 및 기판 SUB2에 의해 외위기를 구성하도록 되어 있다. 기판 SUB1과 기판 SUB2 사이에는 액정(도시 생략)이 협지되고, 이 액정은 기판 SUB1과 기판 SUB2를 고정하는 시일재 SL에 의해 봉입되어 있다. 시일재 SL에 의해 액정이 봉입된 영역은, 그 약간의 주변을 제외한 중앙부에서 액정 표시 영역 AR을 구성하도록 되어 있다. 이 액정 표시 영역 AR은 복수의 화소가 매트릭스 형상으로 배치된 영역 으로 되어 있다.In FIG. 2, the liquid crystal display device is comprised from the square-shaped board | substrate SUB1 and board | substrate SUB2 which consist of glass, for example. A liquid crystal (not shown) is sandwiched between the substrate SUB1 and the substrate SUB2, and the liquid crystal is sealed by the sealing material SL that fixes the substrate SUB1 and the substrate SUB2. The area | region in which liquid crystal was enclosed by the sealing material SL is comprised so that liquid crystal display area | region AR may be comprised in the center part except the slight periphery. This liquid crystal display area AR is a region in which a plurality of pixels are arranged in a matrix.
기판 SUB1의 하측변부는, 기판 SUB2로부터 노출되는 부분을 갖고, 이 부분에는 외부로부터 신호를 입력시키는 플렉시블 기판 FPC의 일단이 접속되도록 되어 있다. 또한, 기판 SUB1 상에서, 플렉시블 기판 FPC와 기판 SUB2 사이의 영역에는 칩으로 이루어지는 반도체 장치 SCN이 탑재되어 있다. 이 반도체 장치 SCN은, 기판 SUB1의 면에 형성된 배선 WL을 통하여 플렉시블 기판 FPC로부터의 각 신호가 입력되도록 되어 있다.The lower side part of the board | substrate SUB1 has the part exposed from the board | substrate SUB2, and the one end of the flexible board | substrate FPC which inputs a signal from the exterior is connected to this part. Further, on the substrate SUB1, the semiconductor device SCN made of chips is mounted in the region between the flexible substrate FPC and the substrate SUB2. In the semiconductor device SCN, signals from the flexible substrate FPC are input through the wiring WL formed on the surface of the substrate SUB1.
또한, 시일재 SL과 액정 표시 영역 AR 사이의 영역으로서, 액정 표시 영역 A의 예를 들면 좌측의 영역에는 주사 신호 구동 회로 V, 하측의 영역에는 RGB 스위칭 회로 RGBS가 형성되어 있다. 이들 주사 신호 구동 회로 V 및 RGB 스위칭 회로 RGBS에는 반도체 장치 SCN으로부터 신호가 공급되도록 되어 있다. 주사 신호 구동 회로 V는 후술하는 복수의 게이트 신호선 GL에 주사 신호를 순차적으로 공급하기 위한 회로로 이루어지고, RGB 스위칭 회로 RGBS는 후술하는 복수의 드레인 신호선 DL에 공급하는 영상 신호를 적색용, 녹색용, 및 청색용마다 시계열적으로 절환하는 회로로 되어 있다.In addition, as a region between the sealing material SL and the liquid crystal display region AR, for example, the scan signal driving circuit V is formed in the left region of the liquid crystal display region A, and the RGB switching circuit RGBS is formed in the lower region. Signals are supplied from the semiconductor device SCN to these scan signal driving circuits V and the RGB switching circuit RGBS. The scan signal driving circuit V is constituted by a circuit for sequentially supplying scan signals to a plurality of gate signal lines GL to be described later, and the RGB switching circuit RGBS is used for red and green video signals to be supplied to the plurality of drain signal lines DL to be described later. And a blue circuit for switching time-series.
여기서, 주사 신호 구동 회로 V 및 RGB 스위칭 회로 RGBS는, 액정 표시 영역 AR 내의 화소의 형성과 병행하여 기판 SUB1 상에 형성되는 회로이며, 각각 복수의 박막 트랜지스터(도시 생략)를 구비하여 구성되도록 되어 있다.Here, the scan signal driving circuit V and the RGB switching circuit RGBS are circuits formed on the substrate SUB1 in parallel with the formation of the pixels in the liquid crystal display area AR, and are each provided with a plurality of thin film transistors (not shown). .
액정 표시 영역 AR에는, 게이트 신호선 GL, 및 드레인 신호선 DL이 형성되어 있다. 게이트 신호선 GL은, 도면 중 x 방향으로 연장되고 y 방향으로 병설되고, 그들의 좌측단은, 주사 신호 구동 회로 V에 접속되어 있다. 드레인 신호선 DL은, 도면 중 y 방향으로 연장되고 x 방향으로 병설되고, 그들의 하단은, RGB 스위칭 회로 RGBS에 접속되어 있다.The gate signal line GL and the drain signal line DL are formed in the liquid crystal display area AR. The gate signal line GL extends in the x direction and is parallel to the y direction in the drawing, and the left end thereof is connected to the scan signal driving circuit V. As shown in FIG. The drain signal line DL extends in the y direction in the figure and is parallel to the x direction, and the lower ends thereof are connected to the RGB switching circuit RGBS.
인접하는 한 쌍의 게이트 신호선 GL과 인접하는 한 쌍의 드레인 신호선 DL로 둘러싸여지는 영역(예를 들면 도면 중 점선 타원 틀 내)은 화소 PIX의 영역에 상당하도록 되어 있다. 화소 PIX는, 도면 중 실선 타원 틀 A 내에서의 등가 회로도에 도시한 바와 같이, 게이트 신호선 GL로부터의 주사 신호에 의해 온되는 박막 트랜지스터 TFT와, 이 온된 박막 트랜지스터 TFT를 통하여 드레인 신호선 DL로부터의 영상 신호가 공급되는 화소 전극 PX를 구비하여 구성되어 있다.A region (for example, in a dotted ellipse frame in the drawing) surrounded by a pair of adjacent gate signal lines GL and a pair of adjacent drain signal lines DL is formed to correspond to a region of the pixel PIX. The pixel PIX is a thin film transistor TFT which is turned on by the scanning signal from the gate signal line GL and an image from the drain signal line DL through the turned thin film transistor TFT, as shown in the equivalent circuit diagram in the solid line elliptic frame A in the figure. The pixel electrode PX to which a signal is supplied is provided.
또한, 화소 전극 PX는, 기판 SUB1과 액정을 개재하여 대향되는 기판 SUB2의 상기 액정측의 면에서 각 화소에 공통으로 형성되는 대향 전극(도시 생략) 사이에 전압차에 따른 전계를 발생시키도록 되어 있고, 액정은 이 전계에 의해 구동되도록 되어 있다.In addition, the pixel electrode PX generates an electric field according to the voltage difference between the substrate SUB1 and the counter electrode (not shown) which is formed in common in each pixel on the surface of the substrate SUB2 facing each other via the liquid crystal. The liquid crystal is driven by this electric field.
도 2에서는, 휴대 전화기에 내장되는 액정 표시 장치를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은, 이 종류의 액정 표시 장치에 한정되는 것은 아니다.In FIG. 2, although the liquid crystal display device built in the mobile telephone was demonstrated as an example, this invention is not limited to this kind of liquid crystal display device.
또한, 도 2에 도시한 화소는, 소위 종전계 방식이라 불리는 구성에 대해서 도시한 것이지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 횡전계 방식이라 불리는 화소에서도 적용할 수 있다.In addition, although the pixel shown in FIG. 2 was shown about the structure called what is called a longitudinal electric field system, it is not limited to this, For example, it is applicable also to the pixel called a horizontal electric field system.
(화소 및 박막 트랜지스터의 구성)(Configuration of Pixel and Thin Film Transistor)
도 3a는, 화소 PIX의 구체적인 구성의 평면도를 도시하고, 박막 트랜지스터 TFT의 형성 영역(점선 틀 α 내)의 확대도를 도 3b에 도시하고 있다. 또한, 도 3b의 I-I선에서의 단면도를 도 1에 도시한다.FIG. 3A shows a plan view of a specific configuration of the pixel PIX, and shows an enlarged view of the formation region (in the dashed line frame α) of the thin film transistor TFT in FIG. 3B. 1B is a cross-sectional view taken along the line I-I in FIG. 3B.
우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 SUB1이 있고, 이 기판 SUB1의 액정측의 면에, 실리콘 질화막으로 이루어지는 기초층 GRL이 형성되어 있다. 이 기초층 GRL은 기판 SUB1 내의 불순물이 후술하는 박막 트랜지스터 TFT의 다결정 반도체층 PS 내에 침입하는 것을 저지하는 막으로 된다.First, as shown in FIG. 1, substrate SUB1 exists, and the base layer GRL which consists of a silicon nitride film is formed in the surface on the liquid crystal side of this substrate SUB1. This base layer GRL serves as a film which prevents impurities in the substrate SUB1 from invading into the polycrystalline semiconductor layer PS of the thin film transistor TFT described later.
기초층 GRL의 상면에는 게이트 전극 GT가 형성되어 있다. 상기 박막 트랜지스터 TFT는 후술하는 바와 같이 제1 박막 트랜지스터 TFT1과 제2 박막 트랜지스터 TFT2로 구성되고, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 게이트 전극과 제2 박막 트랜지스터 TFT1의 게이트 전극은 분리되지 않고, 서로 접속된 1개의 게이트 전극 GT로서 형성되어 있다.The gate electrode GT is formed on the upper surface of the base layer GRL. As described later, the thin film transistor TFT includes a first thin film transistor TFT1 and a second thin film transistor TFT2, and the gate electrode of the first thin film transistor TFT1 and the gate electrode of the second thin film transistor TFT1 are not separated and connected to each other. It is formed as two gate electrodes GT.
기초층 GRL의 상면에는, 게이트 전극 GT도 덮어서, 예를 들면 실리콘 산화막 혹은 실리콘 질화막으로 이루어지는 게이트 절연막 GI가 형성되어 있다.On the upper surface of the base layer GRL, the gate electrode GT is also covered, and a gate insulating film GI made of, for example, a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed.
게이트 절연막 GI의 상면에는, 게이트 전극 GT를 교차하도록 하여 예를 들면 폴리실리콘으로 이루어지는 반도체층 PS가 형성되어 있다.On the upper surface of the gate insulating film GI, a semiconductor layer PS made of, for example, polysilicon is formed so as to intersect the gate electrode GT.
이 반도체층 PS는, 그 구분된 각 영역에서, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 반도체층 및 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 반도체층으로 되어 있다.This semiconductor layer PS is composed of the semiconductor layer of the first thin film transistor TFT1 and the semiconductor layer of the second thin film transistor TFT2 in the divided regions.
제1 박막 트랜지스터 TFT1의 반도체층 PS는, 도면 중 좌단으로부터, 드레인 영역 DD, LDD 영역 LD, 채널 영역 CD, LDD 영역 LD, 소스 영역 SD가 형성되고, 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 반도체층은, 도면 중 우단으로부터, 소스 영역 SD, LDD 영 역 LD, 채널 영역 CD, LDD 영역 LD, 드레인 영역 DD가 형성되어 있다. 이 경우, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 소스 영역 SD와 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 드레인 영역 DD는 공통의 영역(이하, 공통 영역 CMD라고 칭함)으로서 구성되어 있다. 이 반도체층 PS에서의 채널 영역 CD, LDD 영역 LD, 소스 영역 SD 및 드레인 영역 DD는, 그 순서대로 불순물 농도가 높아지도록 되어 있다.In the semiconductor layer PS of the first thin film transistor TFT1, a drain region DD, an LDD region LD, a channel region CD, an LDD region LD, and a source region SD are formed from the left end of the figure, and the semiconductor layer of the second thin film transistor TFT2 is illustrated. From the right end, source region SD, LDD region LD, channel region CD, LDD region LD, and drain region DD are formed. In this case, the source region SD of the first thin film transistor TFT1 and the drain region DD of the second thin film transistor TFT2 are configured as a common region (hereinafter referred to as common region CMD). In the semiconductor layer PS, the channel region CD, the LDD region LD, the source region SD, and the drain region DD have a high impurity concentration in that order.
여기서, 게이트 전극 GT는, 반도체층 PS의 상기 공통 영역 CMD에 걸쳐, 적어도, 상기 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 상기 채널 영역 CD 및 상기 각 LDD 영역 LD, 및 상기 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 상기 채널 영역 CD 및 상기 각 LDD 영역 LD에 대향하는 위치 관계로 배치되도록 되어 있다.Here, the gate electrode GT is at least the channel region CD and the respective LDD region LD of the first thin film transistor TFT1 and the channel region CD of the second thin film transistor TFT2 over the common region CMD of the semiconductor layer PS. And positional positions facing the respective LDD regions LD.
또한, 박막 트랜지스터 TFT의 소스 영역 SD 및 드레인 영역 DD는, 바이어스의 인가 상태에 따라서, 교체하게 되지만, 이 실시예에서는, 편의상, 드레인 신호선 DL과 접속되는 측을 드레인 영역 DD로 하고, 화소 전극 PX와 접속되는 측을 소스 영역 SD로 하여 설명을 한다.In addition, although the source region SD and the drain region DD of the thin film transistor TFT are replaced according to the bias application state, in this embodiment, the side connected to the drain signal line DL is the drain region DD for convenience, and the pixel electrode PX The side connected to and will be described as the source area SD.
게이트 절연막 GI의 상면에는 반도체층 PS도 덮어서 층간 절연막 IN이 형성되어 있다. 이 층간 절연막 IN의 상면에는, 쓰루홀 THd를 통해서 반도체층 PS의 드레인 영역 DD와 전기적으로 접속되는 드레인 전극 DT, 및 쓰루홀 THs를 통해서 반도체층 PS의 소스 영역 SD와 전기적으로 접속되는 소스 전극 ST가 형성되어 있다.The interlayer insulating film IN is formed on the upper surface of the gate insulating film GI to cover the semiconductor layer PS. On the upper surface of the interlayer insulating film IN, a drain electrode DT electrically connected to the drain region DD of the semiconductor layer PS through the through hole THd, and a source electrode ST electrically connected to the source region SD of the semiconductor layer PS through the through hole THs. Is formed.
여기서, 드레인 전극 DT는 도시하지 않은 드레인 신호선 DL의 일부로서 형성되고, 소스 전극 ST는 후술하는 화소 전극 PX와의 접속을 도모하기 위한 연장부(패 드)를 구비하여 형성되도록 되어 있다.Here, the drain electrode DT is formed as part of the drain signal line DL (not shown), and the source electrode ST is provided with an extension part (pad) for connection with the pixel electrode PX described later.
층간 절연막 IN의 상면에는, 드레인 전극 DT(드레인 신호선 DL), 소스 전극 ST도 덮어서 보호막 PAS가 형성되어 있다. 이 보호막 PAS는 박막 트랜지스터 TFT가 액정과 직접적으로 접촉하여 특성 열화를 야기하는 것을 회피하기 위해 형성되어 있다. 보호막 PAS의 상면에는 도포에 의해 형성되는 수지재에 의해 평탄화막 OC가 형성되어 있다. 액정측의 표면을 평탄화시키기 위해서이다.On the upper surface of the interlayer insulating film IN, the drain electrode DT (drain signal line DL) and the source electrode ST are also covered and the protective film PAS is formed. This protective film PAS is formed in order to avoid the thin film transistor TFT coming into direct contact with the liquid crystal and causing deterioration of characteristics. The flattening film OC is formed in the upper surface of protective film PAS by the resin material formed by application | coating. This is to flatten the surface on the liquid crystal side.
평탄화막 OC의 표면에는, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 화소 전극 PX가 형성되고, 이 화소 전극 PX는, 상기 평탄화막 OC, 보호막 PAS로 형성된 쓰루홀 THp를 통해서 박막 트랜지스터 TFT의 소스 전극 ST와 전기적으로 접속되어 있다.On the surface of the planarization film OC, for example, a pixel electrode PX made of indium tin oxide (ITO) is formed, and the pixel electrode PX is a source of the thin film transistor TFT through the through hole THp formed of the planarization film OC and the protective film PAS. It is electrically connected with the electrode ST.
이와 같이 구성된 표시 장치는, 그 박막 트랜지스터 TFT의 반도체층 PS의 거의 중앙부에서, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 소스 영역 SD, 혹은 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 드레인 영역 DD로 이루어지는 공통 영역 CMD의 폭 Li를 예를 들면 3㎛로 대폭 좁게 구성할 수 있다. 박막 트랜지스터 TFT의 게이트 전극 GT를, 제1 박막 트랜지스터 TFT1과 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 각각으로 분리시켜 구성하지 않고, 상기 공통 영역 CMD를 걸쳐, 일체로 형성하도록 하였기 때문이다. 이와 같이 함으로써, 제조 시의 포토리소그래피 기술에서, 분리시켜 형성하는 2개의 게이트 전극의 가공 치수 변동(예를 들면 0.5㎛), 그 현상 치수 변동(예를 들면 0.5㎛), 및 각 게이트 전극과 반도체층 PS의 채널 영역 형성을 위한 마스크의 오정렬(예를 들면 1㎛)을 고려하지 않고, 포토레지스트의 최소 현상 치수(예를 들면 3㎛)를 고 려함으로써, 구성시킬 수 있기 때문이다. 따라서, 오프 전류의 저감을 도모한 보텀 게이트형의 박막 트랜지스터 TFT의 사이즈를 작게 구성할 수 있다.The display device configured as described above has a width Li of a common region CMD composed of a source region SD of the first thin film transistor TFT1 or a drain region DD of the second thin film transistor TFT2 at almost the center of the semiconductor layer PS of the thin film transistor TFT. For example, it can be comprised significantly narrowly to 3 micrometers. This is because the gate electrode GT of the thin film transistor TFT is integrally formed over the common region CMD, without being separated into each of the first thin film transistor TFT1 and the second thin film transistor TFT2. By doing in this way, in the photolithography technique at the time of manufacture, the processing dimension variation (for example, 0.5 micrometer) of the two gate electrodes formed separately, the development dimension variation (for example, 0.5 micrometer), and each gate electrode and a semiconductor This is because it can be configured by considering the minimum developing dimension (for example, 3 m) of the photoresist without considering misalignment (for example, 1 m) of the mask for forming the channel region of the layer PS. Therefore, the size of the bottom gate type thin film transistor TFT aimed at reducing the off current can be reduced.
(제조 방법)(Production method)
도 4a 내지 도 4e, 도 5f 내지 도 5i, 도 6j 내지 도 6l은, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 공정도이다. 이들 공정도는 도 1에 대응하여 그리고 있다. 이하, 공정순으로 설명한다.4A to 4E, 5F to 5I, and 6J to 6L are process charts showing an embodiment of a method of manufacturing the display device of the present invention. These process diagrams are drawn corresponding to FIG. 1. Hereinafter, it demonstrates in process order.
공정 1.(도 4a)
우선, 예를 들면 글래스로 이루어지는 기판 SUB1을 준비하고, 이 기판의 주면에, 예를 들면 CVD법을 이용하여, 실리콘 질화막으로 이루어지는 기초층 GRL을 형성한다. 이 기초층 GRL은 기판 SUB 내의 불순물이 후술하는 박막 트랜지스터 TFT의 다결정의 반도체층 PS 내에 침입하는 것을 저지하는 막으로 된다.First, a substrate SUB1 made of, for example, glass is prepared, and a base layer GRL made of a silicon nitride film is formed on the main surface of the substrate by, for example, CVD. This base layer GRL serves as a film which prevents impurities in the substrate SUB from invading into the polycrystalline semiconductor layer PS of the thin film transistor TFT described later.
공정 2.(도 4b)Step 2. (FIG. 4B)
기판 SUB의 기초층 GRL의 상면에, 금속층을 패턴화함으로써, 박막 트랜지스터 TFT의 게이트 전극 GT를 형성한다. 이 게이트 전극은, 그 폭이 비교적 크게 형성되어 있다. 후술하는 제1 박막 트랜지스터 TFT1 및 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 각각의 게이트 전극을 물리적으로 분리시키지 않고 일체로서 구성하기 때문이다. 금속층은 예를 들면 Mo, W, Ti, 혹은 이들의 합금 등의 고융점 재료로 되어 있다. 후술하는 비정질 반도체층 AS의 결정화 공정에서 고온으로 되도록 되기 때문이다.The gate electrode GT of the thin film transistor TFT is formed by patterning a metal layer on the upper surface of the base layer GRL of the substrate SUB. This gate electrode is formed with a relatively large width. This is because the gate electrodes of the first thin film transistor TFT1 and the second thin film transistor TFT2 described later are integrally formed without being physically separated. The metal layer is made of a high melting point material such as Mo, W, Ti, or an alloy thereof. It is because it becomes high temperature in the crystallization process of amorphous semiconductor layer AS mentioned later.
공정 3.(도 4c)Step 3. (FIG. 4C)
게이트 전극 GT도 덮어서 기초층 GRL의 상면에, 예를 들면 CVD법을 이용하 여, 게이트 절연막 GI, 아몰퍼스 실리콘으로 이루어지는 비정질의 반도체층 AS를 순차적으로 적층시켜 형성한다. 게이트 절연막 GI로서는 실리콘 산화막 혹은 실리콘 질화막이 이용된다.The gate electrode GT is also covered and formed by sequentially laminating an amorphous semiconductor layer AS made of the gate insulating film GI and amorphous silicon on the upper surface of the base layer GRL, for example, by the CVD method. As the gate insulating film GI, a silicon oxide film or a silicon nitride film is used.
공정 4.(도 4d)Step 4. (FIG. 4D)
반도체층 AS의 탈수소 처리를 행한다. 그리고, 반도체층 AS에 엑시머 레이저를 조사함으로써, 반도체층 AS를 결정화시켜 폴리실리콘인 다결정의 반도체층 PS로 변질시킨다.The dehydrogenation process of the semiconductor layer AS is performed. Then, by irradiating the excimer laser to the semiconductor layer AS, the semiconductor layer AS is crystallized and deteriorated into the polycrystalline semiconductor layer PS which is polysilicon.
공정 5.(도 4e)Step 5. (FIG. 4E)
반도체층 PS를, 주지의 포토리소그래피 기술에 의한 선택 에칭법을 이용하여, 섬 형상으로 패턴화한다. The semiconductor layer PS is patterned into an island shape using a selective etching method by a known photolithography technique.
공정 6.(도 5f)Step 6. (FIG. 5F)
패턴화된 반도체층 PS도 덮어서 게이트 절연막 GI의 상면에, 예를 들면 CVD법을 이용하여, 예를 들면 실리콘 산화막으로 이루어지는 절연막 IN1을 형성한다. 이 절연막 IN1은 다음에 도시하는 임플랜테이션의 불순물 주입 스루막의 기능을 갖는 것으로, 그 막 두께는 약 200㎚ 이하로 하는 것이 적당하다. 그리고, 절연막 IN1을 통해서, 예를 들면 인 혹은 붕소로 이루어지는 불순물을 반도체층 PS에 주입하고(임플랜테이션), 이에 의해, 후에 완성되는 박막 트랜지스터 TFT의 Vth의 제어를 한다.An insulating film IN1 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the upper surface of the gate insulating film GI by covering the patterned semiconductor layer PS, for example, by the CVD method. This insulating film IN1 has the function of an impurity implanted through film of the following implantation, and the film thickness thereof is preferably about 200 nm or less. Then, an impurity made of, for example, phosphorus or boron is injected into the semiconductor layer PS (implantation) through the insulating film IN1, thereby controlling Vth of the thin film transistor TFT to be completed later.
공정 7.(도 5g)Process 7. (FIG. 5G)
절연막 IN1의 상면에 포토레지스트를 도포하고, 주지의 포토리소그래피 기술 을 이용하여, 반도체층 PS에서 형성할 박막 트랜지스터 TFT1, 박막 트랜지스터 TFT2의 각각의 채널 영역 및 LDD 영역 상의 부분의 포토레지스트막 RST를 잔존시킨다.The photoresist is applied to the upper surface of the insulating film IN1, and using the well-known photolithography technique, the photoresist film RST of each channel region and LDD region of each of the thin film transistor TFT1 and thin film transistor TFT2 to be formed in the semiconductor layer PS remain. Let's do it.
이 경우, 게이트 전극 GL은, 제1 박막 트랜지스터 TFT1과 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 각각으로 분리시키지 않고 일체로 형성되어 있다. 이 때문에, 반도체층 PS에서, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 소스 영역 SD 및 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 드레인 영역 DD에서도 있는 공통 영역 CMD의 폭 Li를 게이트 전극 GL에 영향받지 않게 설정할 수 있다. 즉, 포토레지스트의 최소 현상 치수(예를 들면 3㎛)를 고려하여 형성할 수 있으므로, 그 공통 영역 CMD의 폭 Li를 약 3㎛로 대폭 좁게 할 수 있다.In this case, the gate electrode GL is integrally formed without being separated into each of the first thin film transistor TFT1 and the second thin film transistor TFT2. For this reason, in the semiconductor layer PS, the width Li of the common region CMD also present in the source region SD of the first thin film transistor TFT1 and the drain region DD of the second thin film transistor TFT2 can be set so as not to be affected by the gate electrode GL. That is, since the minimum development dimension (for example, 3 micrometers) of a photoresist can be considered and formed, the width Li of the common area CMD can be narrowed to about 3 micrometers significantly.
상기 포토레지스트막 RST를 잔존시킨 상태로, 고농도의 불순물(예를 들면 인)을 이온 주입함으로써, 반도체층 PS에서 박막 트랜지스터 TFT1, 박막 트랜지스터 TFT2의 소스 영역 SD 및 드레인 영역 DD를 형성한다. 고농도의 불순물은, 다결정 반도체층 PS 내에서, 예를 들면 1e20(atm/㎤) 주입한다.By implanting a high concentration of impurities (for example, phosphorus) with the photoresist film RST remaining, the source region SD and the drain region DD of the thin film transistor TFT1, the thin film transistor TFT2 are formed in the semiconductor layer PS. High concentrations of impurities are implanted, for example, 1e20 (atm / cm 3) in the polycrystalline semiconductor layer PS.
공정 8.(도 5h)Step 8. (FIG. 5H)
상기 포토레지스트막 RST에 애싱 및 열 처리를 실시하고, 그 포토레지스트막의 주변 윤곽을 내측으로 약 0.5∼2㎛ 후퇴시킴으로써, 새로운 패턴의 포토레지스트막 RST'를 형성한다. 이와 같이 하여 형성한 포토레지스트막 RST'는, 포토리소그래피 기술에 의해 새롭게 포토레지스트막을 형성하는 경우와 비교하면, 마스크 어긋남의 영향을 억제할 수 있고, 이 포토레지스트막 RST'를 이용하여 형성하는 후 술하는 LDD층의 길이에서 변동을 적게 할 수 있다.The photoresist film RST is subjected to ashing and heat treatment, and the peripheral contour of the photoresist film is retracted inward by about 0.5 to 2 占 퐉, thereby forming a new pattern of photoresist film RST '. Thus formed photoresist film RST 'can suppress the influence of mask misalignment compared with the case where a photoresist film is newly formed by photolithography technique, and after forming using this photoresist film RST' The variation in the length of the LDD layer to be described can be reduced.
새로운 패턴의 포토레지스트막 RST'를 잔존시킨 상태로, 저농도의 불순물(예를 들면 인)을 이온 주입함으로써, 반도체층 PS에서 제1 박막 트랜지스터 TFT1, 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 LDD 영역 LD를 형성한다. 저농도의 불순물은, 다결정 반도체층 PS 내에서, 예를 들면 1e17∼1e19(atm/㎤) 주입한다. 그 후, 새로운 패턴의 포토레지스트막 RST'를 제거한다.A low concentration of impurities (for example, phosphorus) are ion-implanted in a state where the new pattern photoresist film RST 'is left, thereby forming LDD regions LD of the first thin film transistor TFT1 and the second thin film transistor TFT2 in the semiconductor layer PS. . Low concentration impurities are implanted, for example, 1e17 to 1e19 (atm / cm 3) in the polycrystalline semiconductor layer PS. Thereafter, the photoresist film RST 'of the new pattern is removed.
공정 9.(도 5i)Step 9. (FIG. 5i)
절연막 IN1의 상면에 절연막 IN2를 형성한다. 이 절연막 IN2는, 이 절연막 IN2 상에 형성하는 후술하는 소스 전극 ST 및 드레인 전극 DT의 각각이 게이트 전극 GT와의 사이에 발생하는 용량을 감소시키기 위해 형성된다. 그 후, 어닐링 처리를 행한다. 이 어닐링 처리는, 반도체층 PS에 주입된 불순물의 활성화, 및 불순물 주입에 의해 발생한 결정 결함의 수복을 위해 이루어진다. 또한, 절연막 IN2는 상기 절연막 IN1과 함께 층간 절연막 IN을 구성하도록 된다.The insulating film IN2 is formed on the upper surface of the insulating film IN1. This insulating film IN2 is formed in order to reduce the capacitance which each of the below-mentioned source electrode ST and drain electrode DT formed on this insulating film IN2 generate | occur | produces with the gate electrode GT. Thereafter, annealing is performed. This annealing treatment is performed for the activation of impurities implanted in the semiconductor layer PS and for repairing crystal defects caused by impurity implantation. In addition, the insulating film IN2 forms the interlayer insulating film IN together with the insulating film IN1.
공정 10.(도 6j)Process 10. (FIG. 6J)
층간 절연막 IN에, 주지의 포토리소그래피 기술에 의한 선택 에칭법을 이용하여, 쓰루홀 THd, THs를 형성한다. 쓰루홀 THd는 반도체층 PS 내의 드레인 영역 DD의 일부를 노출시키는 쓰루홀, 쓰루홀 THs는 반도체층 PS 내의 소스 영역 SD의 일부를 노출시키는 쓰루홀이다.Through hole THd and THs are formed in interlayer insulation film IN using the selective etching method by a well-known photolithography technique. Through hole THd is a through hole for exposing a part of drain region DD in semiconductor layer PS, and through hole THs is a through hole for exposing a part of source region SD in semiconductor layer PS.
층간 절연막 IN의 표면의 전역에, 쓰루홀 THd, THs도 덮어서 금속층을 형성하고, 주지의 포토리소그래피 기술에 의한 선택 에칭법을 이용하여, 박막 트랜지스 터 TFT의 드레인 전극 DT 및 소스 전극 ST를 형성한다. 드레인 전극 DT는 쓰루홀 THd를 통해서 다결정 반도체층 PS 내의 드레인 영역에 전기적으로 접속된 전극, 소스 전극 ST는 쓰루홀 THs를 통해서 다결정 반도체층 PS 내의 소스 영역에 전기적으로 접속된 전극으로 된다.A metal layer is formed over the entire surface of the interlayer insulating film IN to cover the through holes THd and THs, and the drain electrode DT and the source electrode ST of the thin film transistor TFT are formed using a selective etching method by a known photolithography technique. do. The drain electrode DT is an electrode electrically connected to the drain region in the polycrystalline semiconductor layer PS through the through hole THd, and the source electrode ST is an electrode electrically connected to the source region in the polycrystalline semiconductor layer PS through the through hole THs.
공정 11.(도 6k)Step 11. (FIG. 6K)
드레인 전극 DT 및 소스 전극 ST도 덮어서 층간 절연막 IN의 상면에 보호막 PAS를 형성한다. 이 보호막 PAS로서는 예를 들면 실리콘 질화막이 이용된다.The drain electrode DT and the source electrode ST are also covered to form a protective film PAS on the upper surface of the interlayer insulating film IN. As this protective film PAS, a silicon nitride film is used, for example.
공정 12.(도 6l)Process 12. (FIG. 6L)
보호막 PAS의 상면에 예를 들면 수지를 도포하여 형성함으로써 평탄화막 OC를 형성한다. 평탄화막 OC 및 보호막 PAS에 쓰루홀 THp를 형성하여, 드레인 전극 DT의 일부를 노출시킨다. 평탄화막 OC의 표면의 전역에, 쓰루홀 THp도 덮어서 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 투명 도전막을 형성하고, 주지의 포토리소그래피 기술에 의한 선택 에칭법을 이용하여, 화소 전극 PX를 형성한다. 이 화소 전극 PX는, 쓰루홀 THp를 통해서, 박막 트랜지스터 TFT의 소스 전극 ST와 전기적으로 접속되도록 하여 형성된다.The planarizing film OC is formed by apply | coating and forming resin, for example on the upper surface of protective film PAS. Through-hole THp is formed in planarization film OC and protective film PAS, and a part of drain electrode DT is exposed. Through-hole THp is also covered over the entire surface of the planarization film OC to form a transparent conductive film made of, for example, indium tin oxide (ITO), and the pixel electrode PX is formed using a selective etching method using a known photolithography technique. do. The pixel electrode PX is formed to be electrically connected to the source electrode ST of the thin film transistor TFT through the through hole THp.
<실시예 2><Example 2>
도 7은, 본 발명의 표시 장치의 실시예 2를 나타내는 구성도이다. 도 7a는 도 1과 대응시켜 그리고 있으며, 도 7b는 박막 트랜지스터 TFT의 반도체층 PS를 평면적으로 본 도면이다.7 is a configuration diagram showing a second embodiment of the display device of the present invention. FIG. 7A corresponds to FIG. 1, and FIG. 7B is a plan view of the semiconductor layer PS of the thin film transistor TFT.
도 7에서, 도 1의 경우와 비교한 경우에 상이한 구성은, 반도체층 PS에서, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 드레인 영역 DD, 소스 영역 SD, 제2 트랜지스터 TFT2의 드레인 영역 DD, 소스 영역 SD가 각각 반도체층 PS 내에 섬 형상으로 형성되어 있는 것에 있다. 그리고, 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 LDD 영역 LD는, 각각 드레인 영역 DD, 소스 영역 SD의 각 주위를 둘러싸도록 하여 형성되고, 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 LDD 영역 LD는, 각각 드레인 영역 DD, 소스 영역 SD의 각 주위를 둘러싸도록 하여 형성되어 있다.In FIG. 7, the configuration different from that in the case of FIG. 1 is that in the semiconductor layer PS, the drain region DD of the first thin film transistor TFT1, the source region SD, the drain region DD of the second transistor TFT2, and the source region SD are respectively. It is in what is formed in island shape in the semiconductor layer PS. The LDD region LD of the first thin film transistor TFT1 is formed so as to surround each of the drain region DD and the source region SD, and the LDD region LD of the second thin film transistor TFT2 is the drain region DD and the source region SD, respectively. It is formed so as to surround each edge of.
이와 같은 구성의 경우에서도, 제1 박막 트랜지스터 TFT1, 제2 트랜지스터 TFT2의 게이트 전극 GL은, 물리적으로 분리되지 않고, 반도체층 PS의 거의 중앙부에서 제1 박막 트랜지스터 TFT1의 소스 영역 SD 및 제2 박막 트랜지스터 TFT2의 드레인 영역으로 되는 공통 영역 CMD를 걸쳐, 일체로 형성되어 있다. 이 때문에, 전술한 이유와 마찬가지의 이유로, 상기 공통 영역 CMD의 폭을 좁게 구성할 수 있다.Also in the case of such a structure, the gate electrodes GL of the first thin film transistor TFT1 and the second transistor TFT2 are not physically separated, and the source region SD and the second thin film transistor of the first thin film transistor TFT1 are almost at the center of the semiconductor layer PS. It is integrally formed over the common area CMD used as the drain region of TFT2. For this reason, the width | variety of the said common area CMD can be narrowed for the reason similar to the above-mentioned reason.
전술한 각 실시예의 박막 트랜지스터 TFT는, 2개의 박막 트랜지스터를 구비하는 것으로서 설명하였지만, 3개 이상이어도 된다. 이 경우에 있어서, 인접하여 배치되는 복수의 박막 트랜지스터 중 하나의 박막 트랜지스터를 제1 박막 트랜지스터로 하고, 이 제1 박막 트랜지스터에 인접하는 다른 박막 트랜지스터를 제2 박막 트랜지스터로서 파악할 수 있다.Although the thin film transistor TFT of each Example mentioned above was demonstrated as having two thin film transistors, three or more may be sufficient as it. In this case, one thin film transistor among a plurality of thin film transistors arranged adjacent to each other can be regarded as a first thin film transistor, and another thin film transistor adjacent to the first thin film transistor can be regarded as a second thin film transistor.
전술한 각 실시예의 박막 트랜지스터 TFT는 보텀 게이트형인 것을 나타냈지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 톱 게이트형인 것에도 적용할 수 있다.Although the thin film transistor TFT of each embodiment mentioned above was shown to be a bottom gate type, it is not limited to this, It is applicable also to a top gate type.
전술한 각 실시예의 박막 트랜지스터 TFT는, 각 화소 내에 형성되는 박막 트랜지스터를 나타낸 것이다. 그러나, 도 2에 도시한 주사 신호 구동 회로 V, 혹은 RGB 스위칭 회로 RGBS를 구성하는 박막 트랜지스터에 적용하여도 된다.The thin film transistor TFT of each embodiment described above represents a thin film transistor formed in each pixel. However, you may apply to the thin film transistor which comprises the scanning signal drive circuit V shown in FIG. 2, or RGB switching circuit RGBS.
전술한 각 실시예의 박막 트랜지스터 TFT는, 드레인 신호선 DL과 접속되는 측을 드레인 영역 DD, 화소 전극 PX와 접속되는 측을 소스 영역 SD로 한 것이다. 그러나, 이 관계는, 전술한 바와 같이 바이어스의 인가 상태에 따라서 변하고, 드레인 신호선 DL과 접속되는 측을 소스 영역 SD, 화소 전극 PX와 접속되는 측을 드레인 영역 DD로 될 수 있다.In the above-described thin film transistor TFTs, the side connected to the drain signal line DL is the drain region DD and the side connected to the pixel electrode PX is the source region SD. However, this relationship changes according to the bias application state as described above, and the side connected to the drain signal line DL can be the drain region DD on the side connected to the source region SD and the pixel electrode PX.
도 1은 본 발명의 표시 장치의 실시예 1의 구성을 도시하는 주요부 단면도.1 is an essential part cross sectional view showing a configuration of
도 2는 본 발명의 표시 장치의 실시예 1의 구성을 도시하는 개략 평면도.2 is a schematic plan view showing a configuration of
도 3은 본 발명의 표시 장치의 화소의 실시예 1의 구성을 도시하는 개략 평면도.3 is a schematic plan view showing a configuration of
도 4는 본 발명의 표시 장치의 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 공정도로서, 도 5, 도 6과 함께 일련의 공정을 도시하는 도면.FIG. 4 is a process diagram showing an embodiment of a method of manufacturing a display device of the present invention, showing a series of processes in conjunction with FIGS. 5 and 6.
도 5는 본 발명의 표시 장치의 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 공정도로서, 도 4, 도 6과 함께 일련의 공정을 도시하는 도면.FIG. 5 is a process diagram showing an embodiment of a method of manufacturing a display device of the present invention, showing a series of processes together with FIGS. 4 and 6.
도 6은 본 발명의 표시 장치의 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 공정도로서, 도 4, 도 5와 함께 일련의 공정을 도시하는 도면.FIG. 6 is a process diagram showing an embodiment of a method of manufacturing a display device of the present invention, showing a series of processes together with FIGS. 4 and 5; FIG.
도 7은 본 발명의 표시 장치의 실시예 2의 구성을 도시하는 주요부 단면도.7 is an essential part cross sectional view showing a configuration of Embodiment 2 of a display device of the present invention;
도 8은 종래의 표시 장치의 구성을 도시하는 단면도로서, 도 1과 대응하여 묘화하는 도면.8 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional display device, which is drawn in correspondence with FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
PX : 화소 전극PX: pixel electrode
THp : 쓰루홀THp: Through Hole
TFT : 박막 트랜지스터TFT: thin film transistor
ST : 소스 전극 ST: source electrode
PS : 반도체층PS: semiconductor layer
DD : 드레인 영역DD: drain region
SD : 소스 영역 SD: Source Area
GL : 게이트 전극GL: Gate Electrode
CMD : 공통 영역CMD: Common Area
DL : 드레인 신호선DL: Drain signal line
DT : 드레인 전극DT: Drain Electrode
ST : 소스 전극ST: source electrode
PAS : 보호막PAS: Shield
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